一种替代金属材料的新型聚酰胺材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高性能工程塑料领域，尤其指一种替代金属材料的新型聚酰胺材料及其制备方法。一种替代金属材料的新型聚酰胺材料及其制备方法，其配方的基本组成如下（以下按照重量百分百计算）：聚酰胺，玻璃纤维，玻璃微珠，增韧剂，耐磨剂，耐候助剂，其他助剂；其制造方法为：按配比称取原料；再将玻璃纤维、玻璃微珠的表面经过偶联剂处理；然后将处理后的玻璃微珠，增韧剂，耐磨剂等其他助剂一起置于高混机中搅拌1‑5分钟后出料；然后将料置于转速200‑800转/分钟、温度为250‑300℃的双螺杆挤出机中，同时在机器侧喂料机加入特定比例经过处理的玻璃纤维，即制成成品。本发明专利技术的有益之处：制作方法及工艺简单、方便。

A New Polyamide Material Replacing Metal Material and Its Preparation Method

The invention relates to the field of high performance engineering plastics, in particular to a novel polyamide material replacing metal material and a preparation method thereof. A new type of polyamide material instead of metal material and its preparation method are as follows: polyamide, glass fiber, glass beads, toughening agent, wear-resisting agent, weather-resisting additive, and other additives; the manufacturing method is: raw material is weighed according to the proportion; the surface of glass fibers and glass beads is treated by coupling agent; Then the treated glass beads, toughening agents, wear-resisting agents and other additives are put together in the high mixer and stirred for 1_5 minutes before discharging. Then the material is placed in a twin-screw extruder with a rotating speed of 200_800 rpm/min and a temperature of 250_300 C. At the same time, the treated glass fibers are added to the machine side feeder to make the finished product. The invention has the advantages of simple manufacturing method and convenient process.

【技术实现步骤摘要】
一种替代金属材料的新型聚酰胺材料及其制备方法
本专利技术涉及高性能工程塑料领域，尤其指一种替代金属材料的新型聚酰胺材料及其制备方法。
技术介绍
聚酰胺(PA)是大分子主链重复单元中含有酰胺基团（-CO-NH-）的高聚物的总称。聚酰胺可由内酸胺开环聚合制得，也可由二元胺与二元酸缩聚等得到的。是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于1939年实现工业化。20世纪50年代开始开发和生产注塑制品，以取代金属满足下游工业制品轻量化、降低成本的要求。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。由于PA具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽成为目前工业中应用广泛的一种工程塑料。PA被广泛用来制作机械、化工、电器零件，并在部分场合替代有色金属用在低负荷环境。中国专利CN105131592A公开了一种高玻纤含量增强PA66复合的制作方法，该方法描述了解决外观、改善力学性能的方法，没有对材料的用途做阐述。中国专利CN104231611A公开了一种玻纤增强尼龙的方法，该方法需要对设备进行专业改造，具体实施难度极大，不容易实现工业化批量生产。中国专利CN107057337A介绍了一种高强度高刚性玻纤增强尼龙材料的制备方法，该方法通过增加玻璃纤维的用量，达到和碳纤维增强材料接近的力学性能，降低成本。但现在较多领域对减重要求越来越高的，通过这种方法不能达到这一目的。中国专利CN105419319A介绍了一种抗UV的玻纤增强尼龙材料以及制备方法，对玻纤增强尼龙的耐UV性做出了比较，不涉及产品实际应用。中国专利CN105419315A、CN105295370A分别介绍了高玻纤含量增强尼龙6材料和尼龙66材料及其制备方法，该方法比较了几种改善制件表面特性的方法，不涉及产品应用。中国专利CN104945898A介绍了一种半芳香族聚酰胺的制备方法，该方法介绍的半芳香族聚酰胺低吸水，高刚性，并且仅有少数企业掌握这类材料的合成能力。中国专利CN104231613A介绍了一种玻璃纤维，玻璃微珠复合改性聚酰胺材料，改善产品的尺寸稳定性，耐翘曲特性。中国专利CN103254638B介绍了一种高填充玻纤增强聚酰胺材料的制备方法，该方法介绍了改善产品表面特性的方法。中国专利CN103849143A介绍了一种玻璃纤维，玻璃微珠复合改性聚酰胺材料，该方法使用的是一种空心玻璃微珠，相比实心玻璃微珠性能会差，但是减轻了重量。针对上述现状，聚酰胺材料特性存在一定问题，稳定性也有待提高，且具体实施难度极大。
技术实现思路
为了解决上述聚酰胺的材料特性更好更稳定和实施难度大的技术问题，本专利技术提供一种替代金属材料的新型聚酰胺材料及其制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种替代金属材料的新型聚酰胺材料，其配方的基本组成如下：（以下按重量百分百计算）聚酰胺20-40%玻璃纤维40-60%玻璃微珠5-10%增韧剂2-10%耐磨剂5-10%耐候助剂0.3-1.2%其他助剂0.5-2.7%。本专利技术优选聚酰胺是脂肪族的尼龙或者芳香族尼龙，聚酰胺是PA66或者PA6，相对粘度在1.8-4.0。作为进一步改进聚酰胺的相对粘度在2-2.5。本专利技术优选玻璃纤维为短切无碱玻璃纤维，单丝直径在7μm-17μm之间，长度在3mm-5mm之间。作为进一步改进，玻璃纤维单丝直径在7μm-11μm之间，长度3mm-4mm。本专利技术优选玻璃微珠为实心玻璃微珠，直径在0.01mm-0.1mm之间。作为进一步改进，实心玻璃微珠直径在0.02mm-0.05mm。本专利技术优选增韧剂为接枝弹性体，接枝物是马来酸酐（MAH），甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA），乙烯丙烯酸丁酯（BA），醋酸乙烯酯（VA），甲基丙烯酸甲酯（MMA）；弹性体可以是乙烯-辛烯共聚物（POE），乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物（EPDM），苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS），氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）。作为进一步改进，增韧剂为马来酸酐(MAH)接枝POE，接枝率0.5-3%，熔指80-150g/min。本专利技术优选耐磨剂为聚四氟乙烯（PTFE）、二硫化钼MoS2、聚硅氧烷Silicone。作为进一步改进，耐磨剂为聚四氟乙烯，粒径为10-40μm。本专利技术优选的耐候助剂，包括抗氧剂以及紫外吸收剂。抗氧剂包括受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂、硫代酯类抗氧化剂。受阻酚抗氧剂是四[β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇（1010）、β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯（1076）、1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯（1130）、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯（245）、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸（3114）、N，N-六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)（1098）。作为进一步改进，受阻酚抗氧剂为三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯（245）或者N，N-六亚甲基双(3，5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰胺)（1098）。亚磷酸酯抗氧剂可以是亚磷酸三（2.4-二叔丁基苯基）酯（168）、双（2，4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯（626）。硫代酯抗氧剂是硫代二丙酸二（十八）酯（DSTDP）、硫代二丙酸二月桂酯（DLTDP）、硫代二丙酸二月桂酯（412S）。作为进一步改进硫代酯抗氧剂是硫代二丙酸二月桂酯（412S）。紫外吸收剂包括2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮（UV-531）、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑(UV-329)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6-二（1-甲基-1-苯基乙基）酚(UV-234)、双(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯（770）、聚丁二酸（4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯（622）、聚｛[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-双[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1，6-己二撑[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]（944）。作为进一步改进紫外吸收剂是2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑。本专利技术优选的其他助剂包括润滑剂、扩链剂、金属钝化剂、成核剂、偶联剂、碳黑、钛白粉。润滑剂包括乙撑双硬脂酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酰胺、硬脂酸、硬脂酸盐、乙烯蜡、丙烯蜡、EVA蜡、接枝聚乙烯蜡、接枝聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、氧化聚丙烯蜡、石蜡、白油、硅油、聚四氟乙烯、季戊四醇硬脂酸酯。作为进一步改进，润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸盐、季戊四醇硬脂酸酯、接枝聚乙烯蜡。成核剂包括滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、明矾、二氧化钛、氧化钙、氧化镁、炭黑、云母、脂肪羧酸金属化合物、山梨醇苄叉衍生物、芳香族羧酸金属化合物、有机磷酸盐和木质酸及其衍生物类、苯甲酸钠和双(对叔丁基苯甲酸)羧基铝、离子聚合物。作为进一步改成核剂为离子聚合物、执法羧酸金属化合物。偶联剂为硅烷偶联剂，作为进一步改进偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ―(2，3-环氧丙氧)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种替代金属材料的新型聚酰胺材料，其特征在于：其配方的基本组成如下：（以下按重量百分比计算）聚酰胺        20‑40%玻璃纤维      40‑60%玻璃微珠      5‑10%增韧剂        2‑10%耐磨剂        5‑10%耐候助剂      0.3‑1.2%其他助剂      0.5‑2.7%。

【技术特征摘要】
1.一种替代金属材料的新型聚酰胺材料，其特征在于：其配方的基本组成如下：（以下按重量百分比计算）聚酰胺20-40%玻璃纤维40-60%玻璃微珠5-10%增韧剂2-10%耐磨剂5-10%耐候助剂0.3-1.2%其他助剂0.5-2.7%。2.根据权利要求1所述的一种替代金属材料的新型聚酰胺材料，其特征在于：所述聚酰胺是脂肪族的尼龙或者芳香族尼龙，聚酰胺是PA66或者PA6，相对粘度在1.8-4.0。3.根据权利要求1所述的一种替代金属材料的新型聚酰胺材料，其特征在于：所述玻璃纤维为短切无碱玻璃纤维，单丝直径在7μm-17μm之间，长度在3mm-5mm之间。4.根据权利要求1所述的一种替代金属材料的新型聚酰胺材料，其特征在于：所述玻璃微珠为实心玻璃微珠，且该实心玻璃微珠的直径在0.01mm-0.1mm之间。5.根据权利要求1所述的一种替代金属材料的新型聚酰胺材料，其特征在于：所述增韧剂为接枝弹性体，接枝物是马来酸酐（MAH）、甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）、乙烯丙烯酸丁酯（BA）、醋酸乙烯酯（VA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）；弹性体是乙烯-辛烯共聚物（POE）、乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物（EPDM）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS），马来酸酐(MAH)接枝POE，接枝率0.3-5%，熔指50-200g/min。6.根据权利要求1所述的一种替代金属材料的新型聚酰胺材料，其特征在于：所述耐磨剂为聚四氟乙烯（PTFE）、二硫化钼MoS2、聚硅氧烷Silicone，所述耐磨剂为聚四氟乙烯，粒径为5-50μm。7.根据权利要求1所述的一种替代金属材料的新型聚酰胺材料，其特征在于：所述耐候助剂包括抗氧剂和紫外吸收剂，所述抗氧剂包括受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂或硫代酯类抗氧化剂，所述受阻酚抗氧剂是四[β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸]季戊四酯醇（1010）、β-(3.5-二叔丁基，4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯（1076）、1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯（1130）、三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯（245）、1，3，5-三(3，5-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振，
申请(专利权)人：宁波塑之华塑化有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33